ФІЗИКА. Вчимося розв'язувати задачі. "СУЧАСНА ФІЗИКА". Компенсаційний курс

◄ Предыдущая: 3.1. Планетарна модель атома Следующая: 3.3. Атом Гідроґену ►

Розділ ІІІ. Будова атома

3.2. Постулати Бора

Планетарна модель атома є наочною й узгоджується із законами класичної механіки. Одначе вона суперечить класичній електродинаміці, згідно з якою заряджена частинка, що рухається з прискоренням, обов'язково випромінює енергію. Тож електрони в атомі через наявність доцентрового прискорення, як показують розрахунки, мали би майже миттєво попадати на ядро. Але дослідні факти незаперечно свідчить як про розташування електронів поза ядром, так і про стабільність атомів. Виходячи з цього, видатний данський фізик Н. Бор постулював наступні положення (постулати), котрі лягли в основу квантової фізики.

Перший постулат Бора (постулат стаціонарних станів):

електрон в атомі може перебувати тільки в стаціонарних або ''квантових'' станах, у яких не випромінює енергію. Енергії цих станів (''енергетичні рівні'') утворюють дискретний набір значень En, n =1, 2, … . 

Другий постулат Бора (правило частот):

перехід електрона з більш високого рівня En2 на нижчий En1 відбувається стрибком і супроводжується випромінюванням фотона з енергією

\(\varepsilon ={{E}_{{{n}_{2}}}}-{{E}_{{{n}_{1}}}}\),

(3.1)

і частотою

 

$\nu =\frac{{{E}_{{{n}_{2}}}}-{{E}_{{{n}_{1}}}}}{h}$.

(3.2)

Поглинання енергії атомом теж відбувається дискретними порціями (квантами) $\left| \varepsilon  \right|$, що задовольняють умови (3.1).

Окрім того, Бор сформулював ще й умову стаціонарності електронних орбіт:

електон в атомі може рухатися лише по орбітах, на яких добуток його імпульсу та довжини орбіти є кратний до сталої Планка:

$mv\cdot 2\pi r=nh$,

(3.3)

або

 

$mvr=n{\hbar }$,

(3.3а)

де $\hbar =\left( h/2\pi  \right)$ – ''зведена''  стала Планка.

Слід наголосити, що попри несумісність постулатів Бора із законами класичної фізики, вони відображують незаперечні дослідні факти.
◄ Предыдущая: 3.1. Планетарна модель атома Следующая: 3.3. Атом Гідроґену ►